Reibungskräfte Auto?
Bei einer gleichförmigen Bewegung wirken keine Kräfte. Fährt mein Auto aber auf der Straße wirken Reibungskräfte an den Reifen. Wenn ich meine geschwindigkeit aber halte wirken dann Kräfte oder nicht ? Weil ich beschleunige ja nicht
7 Antworten
Es gilt "Actio" gleich "Reaktio".
Es wirken 2 Kräfte am Fahrzeug.
1) Die Fahrwiderstandskraft Ff=Rollwiderstand+Luftwiderstand
2) Die Vortriebskraft Fv , die der Motor aufbringen muß
Gleichgewichtsbedingung: Die Summe aller Kräfte in einer Richtung ist gleich Null
Formel Fv+Ff=0 ergibt Fv=-Ff
aus dem Physik-Formelbuch
P=W/t=F*s/t=F*v Geschwindigkeit ist zurückgelegter Weg pro Zeiteinheit v=s/t
hier also P=Fv*v und Ff=Fr+Fl
Hinweis: Fv und Ff sind Kraftvektoren, die durch einen Pfeil dargestellt werden
Wenn Fv in "positiver" Richtung zeigt,dann zeigt Ff in "negativer" Richtung
Ff wirkt entgegengesetzt zu Fv
Hinweis: Würde das Fahrzeug beschleunigt, so würde noch die Trägheitskraft F=m*a wirken.
F=m*a wirkt immer entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung (Fahrtrichtung)
Würdest du beschleunigen, dann ergibt sich die Formel
Fv+Ff+F=0
Fv=-Ff-F=-(Fr+Fl)-m*a hier ist a= Beschleunigung des Fahrzeugs
Der Satz laut Newton lautet eigentlich: Ein Körper, bei dem alle auf ihn wirkenden äußeren Kräfte in der Summe 0 sind, behält seinen Bewegungszustand bei.
Hier liegt der Schwerpunkt auf "die Summe aller Kräfte".
Bremsend wirken: Rollwiderstand der Reifen, Reibungen im Antriebsstrang incl. Getriebe, Luftwiderstand.
Antreibend wirkt die Motorkraft.
Wenn die die bremsenden Kräfte genauso groß sind wie die Kraft des Motors, dann behält das Fahrzeug seine Geschwindigkeit bei.
In der Physik ist es tatsächlich tw. etwas unsinnig, wenn "Kraft halten" keinen "Kraftaufwand" bzw. "Arbeit" bedeutet.
Wer am langen Arm eine volle Cola-Flasche ausgestreckt hält, merkt schon meist nach weniger als 1 Minute, dass es sehr wohl "Arbeit" ist, denn der Arm fängt an zu zittern und schmerzt sogar irgendwann.
Beim rollenden Auto ist die Reibung der Reifen aber tatsächlich eine Kraft, der Rollwiderstand, der vom Motor ausgeglichen werden muss durch Arbeit.
Und dann wäre da ja auch noch der mit zunehmender Geschwindigkeit steigende Luftwiderstand, der erheblich bremst.
Wenn Du alles idealisiert betrachtest könnte das so hin kommen. Allerdings ist das dann nicht realistisch, denn selbst wenn das Auto nicht scheller wird - also nicht beschelunigt - wird es den Antrieb vom Motor brauchen. Es müssen ja permantent Reibungskräfte von Wellen und Lagern, der Reifen den dem Luftwiderstand überwunden werden. Klare Sache: macht man den Motor aus, oder kuppelt aus und gibt kein Gas mehr wird der Wagen irgendwann zum stehen kommen (auf einer 0%-Steigung Strecke versteht sich)
Diese oben beschriebenen Kräfte sind zuzusagen Verluste, die bei einer idealisierten Betrachtung außer Acht gelassen werden. Je nach dem welchen Effekt man betrachtet sind sie auch nicht wichtig bzw. für das was man gerade untersuchen oder erklären will nur unnötig kompliziert. Daher bedient man sich - vielleicht gerade - im Physikunterricht solcher vereinfachten Betrachtungen.
Also: dei Kräfte sind im der Realität schon da, aber das Auto beschleunigt nicht, weil diese Verluste durch die Kraft die dann vom Motor kommt ausgeglichen wird.
Ja, es wirken kräfte. Zum einen die Kraft in der Drehbewegung der Reifen (die durch den Motor bewirkt wird) und zum anderen die zahlreichen Reibungen. Addiert (überlagert) ergeben diese dann 0, sodass die Geschwindigkeit konstant bleibt.